专利名称：一种两级自动变速传动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种两级自动变速传动装置。
背景技术：
随着新能源技术的发展，电机作为车辆的驱动动力运用越来越广泛。与传统的内 燃机相比，电机驱动时低速扭矩大、输出扭矩平缓，高速功率变化小等特性非常适合匹配乘 用车辆。但正是这种特性的差异，配置电机作为动力的车辆传动系统成为一个瓶颈。当前 的电机动力车辆通常采用两种传动装置电机直接驱动和借用传统内燃机变速箱来进行 传动，由于电机的输出特性，使得使用电机直接驱动技术上是可行的，但由于没有优化匹配 传动比，匹配电机时必须满足对最大动力的需求，导致电机成本增加，同时电机工作效率降 低，弱化了新能源的优势。采用传统变速箱的传动方式虽然解决了动力匹配的问题，但机构 中增加离合器和密集的齿轮组，在增加了系统重量的同时，频繁的换挡操作也大大增加了 换挡时的摩擦损耗，并给驾驶者带来操作的负担。
发明内容本实用新型提供了一种两级自动变速传动装置，它不但能和电机动力输出特性优 化匹配，而且能减少中间损耗，提高驾驶舒适性。本实用新型采用了以下技术方案一种两级自动变速传动装置，它包括两档传动 装置、主动轴、从动轴和差速器，一档传动装置包括主动轮I和从动轮I，二档传动装置包括 主动轮II和从动轮II，主动轮I和主动轮II与主动轴滑动连接，主动轮I和主动轮II沿 主动轴的周向转动，从动轮I和从动轮II固定在从动轴上与从动轴同步转动，主动轮I与 从动轮I相啮合，主动轮II与从动轮II相啮合，从动轴与差速器为传动连接，在主动轮I 和主动轮II之间设有换挡同步装置，换挡同步装置上连接有换挡控制装置。所述的换挡控制装置包括换档控制器和换档执行机构，换挡同步装置设有同步滑 套，换档控制器的输入端分别连接有转速传感器I与转速传感器II，转速传感器I与转速传 感器II分别与主动轴上套有的信号齿轮I以及从动轴上套有的信号齿轮II相对应，换挡 控制器的输出端通过换档执行机构与同步滑套为传动连接，同步滑套与主动轴为花键传动 配合，换档执行机构拨动同步滑套在主动轴上轴向滑动，在同步滑套的两侧与主动轮I和 主动轮II之间分别设有同步齿块I和同步齿块II，同步齿块I和同步齿块II分别与主动 轮I和主动轮II固定连接，拨动同步滑套向主动轮I滑动，同步滑套与同步齿块I为花键传 动配合，主动轴依次通过同步滑套和同步齿块I带动主动轮I转动，主动轮I依次通过从动 轮I和从动轴带动差速器转动，拨动同步滑套向主动轮II滑动，同步滑套与同步齿块II为 花键传动配合，主动轴依次通过同步滑套和同步齿块II带动主动轮II转动，主动轮II依 次通过从动轮II和从动轴带动差速器转动。所述的主动轮I与同步齿块I之间设有间隙， 间隙内设有同步缓冲弹簧I，同步缓冲弹簧I的两端分别与主动轮I与同步齿块I接触，同 步缓冲弹簧I的两端支撑主动轮I与同步齿块I。所述的主动轮II与同步齿块II之间设有间隙，间隙内设有同步缓冲弹簧II，同步缓冲弹簧II的两端分别与主动轮II与同步齿块 II接触，同步缓冲弹簧II的两端支撑主动轮II与同步齿块II。所述的同步滑套与同步齿 块I的花键结合处设有引导倒角。所述的同步滑套与同步齿块II的花键结合处设有引导 倒角。所述的主动轮I和从动轮I为齿轮。所述的主动轮II和从动轮II为齿轮。所述的 换档控制器设置为电子控制单元。本实用新型具有以下有益效果本实用新型包括两档传动装置、换挡同步装置和 换挡控制装置，换挡控制装置包括换挡执行机构和电子控制单元，接收转速传感器采集的 信号齿轮的转速信号，针对新能源电动动力系统，通过智能计算选择换挡时机，发出换挡指 令，并操纵换挡机构执行脱档-同步-进档动作，齿轮可在轴上沿周向转动，这样配合公知 的差速系统构成完整的两级自动变速箱，不但结构简单、紧凑，无离合器，大大增加传动效 率，又能减少中间损耗，提高驾驶舒适性；智能控制换挡过程，换挡平顺舒适；机电结合，性 能可靠，加工工艺要求不高，大大降低了制作成本，另外在换挡控制器的智能程序控制下， 换挡过程将非常迅速和平稳，极大提高驾乘舒适性，并有效延长部件使用寿命。本实用新型 的换挡同步装置包括同步滑套、同步齿块、同步缓冲簧等，这样不但可以实现顺畅无冲击换 挡同步，而且同步缓冲簧支撑在主动齿轮和同步齿块之间，这样用于同步时角度微调和传 动缓冲。本实用新型的同步齿块和同步滑套的花键结合处有引导倒角，这样可以方便花键 接入。
图1为本实用新型的结构示意图图2为本实用新型带有同步齿块I的主动轮I的结构示意图图3为本实用新型主动轴上的主动轮与换挡同步装置的结构示意图图4为本实用新型同步齿块I与主动轮I接合缓冲的局部剖视图
具体实施方式
在图1、图2、图3和图4中，本实用新型为一种两级自动变速传动装置，它包括外 壳，在外壳内设有两档传动装置、主动轴4、从动轴6和差速器13，主动轴4由轴承I 5支 承，从动轴6由轴承II 18支承，一档传动装置包括主动轮I 3和从动轮I 7，主动轮I 3和 从动轮I 7为齿轮，二档传动装置包括主动轮II 10和从动轮II 12，主动轮II 10和从动 轮II 12为齿轮，主动轮I 3和主动轮II 10与主动轴4滑动连接，主动轮I 3和主动轮II 10沿主动轴4的周向转动，从动轮I 3和从动轮II 12固定在从动轴6上与从动轴6同步 转动，主动轮I 3与从动轮I 7相啮合，主动轮II 10与从动轮II 12相啮合，从动轴6与 差速器13为传动连接，在主动轮I 3和主动轮II 10之间设有换挡同步装置，换挡同步装 置上连接有换挡控制装置，换挡控制装置包括换档控制器8和换档执行机构，换档控制器8 设置为电子控制单元，换挡同步装置设有同步滑套11，换档控制器8的输入端分别连接有 转速传感器I 1与转速传感器II 16，转速传感器I 1与转速传感器II 16分别与主动轴4 上套有的信号齿轮I 2以及从动轴6上套有的信号齿轮II 17相对应，换挡控制器8的输 出端通过换档执行机构与同步滑套11为传动连接，同步滑套11与主动轴4为花键传动配 合，换档执行机构拨动同步滑套11在主动轴4上轴向滑动，在同步滑套11的两侧与主动轮I3和主动轮II 10之间分别设有同步齿块I 9和同步齿块II 15，同步齿块I 9和同步齿 块II 15分别与主动轮I 3和主动轮II 10固定连接，拨动同步滑套向主动轮I 3滑动，同 步滑套11与同步齿块I 9为花键传动配合，主动轴4依次通过同步滑套11和同步齿块I 9 带动主动轮I 3转动，主动轮I 3依次通过从动轮I 7和从动轴6带动差速器13转动，拨 动同步滑套向主动轮II 10滑动，同步滑套11与同步齿块II 15为花键传动配合，主动轴4 依次通过同步滑套11和同步齿块II 15带动主动轮II 10转动，主动轮II 10依次通过从 动轮II 12和从动轴6带动差速器13转动，在主动轮I 3与同步齿块I 9之间设有间隙， 间隙内设有同步缓冲弹簧I 14，同步缓冲弹簧I 14的两端分别与主动轮I 3与同步齿块I 9接触，同步缓冲弹簧I 14的两端支撑主动轮I 3与同步齿块I 9，在主动轮II 10与同步 齿块II 12之间设有间隙，间隙内设有同步缓冲弹簧II，同步缓冲弹簧II的两端分别与主 动轮II 10与同步齿块II 15接触，同步缓冲弹簧II的两端支撑主动轮II 10与同步齿块
II15，同步滑套11与同步齿块I 9的花键结合处设有引导倒角，同步滑套11与同步齿块 II 15的花键结合处设有引导倒角。 下面是本实用新型的使用过程电机的输出轴直接连接在主动轴4。起步时同步 滑套11位于一档位置，此时动力传递路线为电机带动主动轴4转动，主动轴4依次通过 同步滑套11和同步齿块I 9带动主动轮I 3转动，主动轮I 3依次通过从动轮I 7和从动 轴6带动差速器13转动，在运行过程中换挡控制器8 一直采集从动轴6上的转速传感器II 16的转速信号，用于计算车速，加上车辆控制单元传递的车辆负荷信号计算换挡时机。当 符合换挡条件时，换挡控制器8向车辆控制单元发送换挡信号，车辆控制单元控制动力输 出；同时，换挡执行机构开始脱档操作，使同步滑套11脱离主动轮I 3，这种状态下，从动轴 6在车辆拖动下保持与车速同步的转速转动，主动轴4保持和电机同步的转速转动，这两个 转速信号均通过转速传感器I 1输入给换挡控制器8，由于传动轮始终保持啮合状态，故主 动轮I 3和主动轮II 10的转速都是和从动轴6同步的。设主动轮II 10的齿数为Z21，从 动轮II 12的齿数为Z22，当前车速对应的从动轮II 12转速为N，则主动轮II 10的转速为
ζZ
N*子。车辆控制单元调节电机转速使得主动轴4转速达到，即主动轮II 10上的 乙21Al
同步齿块II 15和主动轴4上的同步滑套11的相对转速为0，完成同步过程。此时换挡控
制器8执行进档操作，同步滑套11推向同步齿块II 15的花键槽。如果同步滑套11和同
步齿块II 15的内外花键槽正好相对，则顺利进档；如果两者交错一定角度，则在导向倒角
作用下，推动同步齿块II 15沿轴向相对主动轮II 10转动一定角度，转动阻力仅为同步缓
冲弹簧14的推力，实现顺利进档。进档完成换挡控制器8向车辆控制单元发送换挡完成信
号，车辆控制单元恢复动力输出。进档后动力传递路线变为电机带动主动轴4转动，主动
轴4依次通过同步滑套11和同步齿块II 15带动主动轮II 10转动，主动轮II 10依次通
过从动轮II 12和从动轴6带动差速器13转动。
权利要求一种两级自动变速传动装置，其特征是它包括两档传动装置、主动轴(4)、从动轴(6)和差速器(13)，一档传动装置包括主动轮I(3)和从动轮I(7)，二档传动装置包括主动轮II(10)和从动轮II(12)，主动轮I(3)和主动轮II(10)与主动轴(4)滑动连接，主动轮I(3)和主动轮II(10)沿主动轴(4)的周向转动，从动轮I(3)和从动轮II(12)固定在从动轴(6)上与从动轴(6)同步转动，主动轮I(3)与从动轮I(7)相啮合，主动轮II(10)与从动轮II(12)相啮合，从动轴(6)与差速器(13)为传动连接，在主动轮I(3)和主动轮II(10)之间设有换挡同步装置，换挡同步装置上连接有换挡控制装置。
2.根据权利要求1所述的两级自动变速传动装置，其特征是所述的换挡控制装置包 括换档控制器(8)和换档执行机构，换挡同步装置设有同步滑套(11)，换档控制器(8)的 输入端分别连接有转速传感器I(I)与转速传感器II (16)，转速传感器I(I)与转速传感 器II (16)分别与主动轴(4)上套有的信号齿轮I (2)以及从动轴(6)上套有的信号齿轮 11(17)相对应，换挡控制器(8)的输出端通过换档执行机构与同步滑套(11)为传动连接， 同步滑套(11)与主动轴(4)为花键传动配合，换档执行机构拨动同步滑套(11)在主动轴 (4)上轴向滑动，在同步滑套(11)的两侧与主动轮1(3)和主动轮II(IO)之间分别设有同 步齿块I (9)和同步齿块II (15)，同步齿块I (9)和同步齿块II (15)分别与主动轮I (3)和主 动轮II (10)固定连接，拨动同步滑套向主动轮1(3)滑动，同步滑套(11)与同步齿块I (9) 为花键传动配合，主动轴(4)依次通过同步滑套(11)和同步齿块I (9)带动主动轮I (3)转 动，主动轮1(3)依次通过从动轮1(7)和从动轴(6)带动差速器(13)转动，拨动同步滑套 向主动轮II (10)滑动，同步滑套(11)与同步齿块II (15)为花键传动配合，主动轴(4)依 次通过同步滑套(11)和同步齿块II (15)带动主动轮II (10)转动，主动轮II (10)依次通 过从动轮II (12)和从动轴(6)带动差速器(13)转动。
3.根据权利要求2所述的两级自动变速传动装置，其特征是所述的主动轮1(3)与同步 齿块I (9)之间设有间隙，间隙内设有同步缓冲弹簧I (14)，同步缓冲弹簧I (14)的两端分别 与主动轮I (3)与同步齿块I (9)接触，同步缓冲弹簧I (14)的两端支撑主动轮I (3)与同步 齿块I (9)。
4.根据权利要求2所述的两级自动变速传动装置，其特征是所述的主动轮II(IO)与同 步齿块II (12)之间设有间隙，间隙内设有同步缓冲弹簧II，同步缓冲弹簧II的两端分别与 主动轮II (10)与同步齿块11(15)接触，同步缓冲弹簧II的两端支撑主动轮II (10)与同 步齿块II (15)。
5.根据权利要求2所述的两级自动变速传动装置，其特征是所述的同步滑套(11)与同 步齿块1(9)的花键结合处设有引导倒角。
6.根据权利要求2所述的两级自动变速传动装置，其特征是所述的同步滑套(11)与同 步齿块II (15)的花键结合处设有引导倒角。
7.根据权利要求1或2所述的两级自动变速传动装置，其特征是所述的主动轮1(3)和 从动轮I (7)为齿轮。
8.根据权利要求1或2所述的两级自动变速传动装置，其特征是所述的主动轮II(10) 和从动轮II (12)为齿轮。
9.根据权利要求2所述的两级自动变速传动装置，其特征是所述的换档控制器(8)设 置为电子控制单元。
专利摘要本实用新型公开了两级自动变速传动装置，一档传动装置的主动轮I(3)和从动轮I(7)相啮合，二档传动装置的主动轮II(10)和从动轮II(12)相啮合，主动轮I(3)和主动轮II(10)与主动轴(4)滑动连接，主动轮I(3)和主动轮II(10)沿主动轴(4)的周向转动，从动轮I(3)和从动轮II(12)固定在从动轴(6)上与从动轴(6)同步转动，从动轴(6)与差速器(13)为传动连接，在主动轮I(3)和主动轮II(10)之间设有换挡同步装置，换挡同步装置上连接有换挡控制装置。本实用新型能和电机动力输出特性优化匹配，且能减少中间损耗，提高驾驶舒适性。
文档编号F16H61/04GK201679917SQ20102012629
公开日2010年12月22日 申请日期2010年3月9日 优先权日2010年3月9日
发明者孔劲松, 杨社彬, 闫济宇 申请人:泰州科美达汽车科技发展有限公司